Bài tập
- Page ID
- 217862
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)Sự khác biệt giữa tỷ lệ trung bình, tỷ lệ ban đầu và tỷ lệ tức thời là gì?
Ozone phân hủy thành oxy theo phương trình Viết phương trình liên quan đến các biểu thức tốc độ của phản ứng này về sự biến mất của O 3 và sự hình thành oxy.
Trong ngành công nghiệp hạt nhân, clo triflorua được sử dụng để điều chế urani hexafluoride, một hợp chất dễ bay hơi của urani được sử dụng trong việc tách các đồng vị urani. Clo triflorua được điều chế bằng phản ứng Viết phương trình liên quan đến các biểu thức tốc độ của phản ứng này về sự biến mất của Cl 2 và F 2 và sự hình thành ClF 3.
Một nghiên cứu về tốc độ đime hóa của C 4 H 6 đã đưa ra dữ liệu được hiển thị trong bảng:
| Thời gian (s) | 0 | 1600 | 3200 | 4800 | 6200 |
| [C 4 H 6] (M) | 1,00 10 −2 | 5.04 10 −3 | 3.37 10 −3 | 2,53 10 −3 | 2,08 10 −3 |
- Xác định tốc độ đồng phân hóa trung bình trong khoảng từ 0 s đến 1600 s và từ 1600 s đến 3200 s.
- Ước tính tốc độ đồng phân hóa tức thời ở 3200 giây từ biểu đồ thời gian so với [C 4 H 6]. Các đơn vị của tỷ lệ này là gì?
- Xác định tốc độ hình thành trung bình của C 8 H 12 ở 1600 s và tốc độ hình thành tức thời ở 3200 s so với tốc độ được tìm thấy trong các phần (a) và (b).
Một nghiên cứu về tốc độ của phản ứng được biểu diễn như đã đưa ra các dữ liệu sau:
| Thời gian (s) | 0.0 | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 35.0 |
| [A] (M) | 1.00 | 0.775 | 0.625 | 0.465 | 0.360 | 0.285 | 0.230 |
- Xác định tốc độ biến mất trung bình của A trong khoảng từ 0,0 giây đến 10,0 giây và từ 10,0 giây đến 20,0 giây.
- Ước tính tốc độ biến mất tức thời của A ở 15,0 giây từ biểu đồ thời gian so với [A]. Các đơn vị của tỷ lệ này là gì?
- Sử dụng tỷ lệ được tìm thấy trong các phần (a) và (b) để xác định tốc độ hình thành trung bình của B trong khoảng từ 0,00 s đến 10,0 s, và tốc độ hình thành tức thời của B ở 15,0 s.
Xem xét phản ứng sau trong dung dịch nước:
Nếu tốc độ biến mất của Br & # 8211 (aq) tại một thời điểm cụ thể trong phản ứng là 3,5 10 −4 mol L − 1 s −1, thì tốc độ xuất hiện của Br 2 (a q) tại thời điểm đó là bao nhiêu?
Mô tả ảnh hưởng của từng yếu tố sau đây đối với tốc độ phản ứng của kim loại magiê với dung dịch axit clohydric: nồng độ mol của axit clohydric, nhiệt độ của dung dịch và kích thước của các miếng magiê.
Giải thích lý do tại sao một quả trứng nấu chậm hơn trong nước sôi ở Denver hơn ở thành phố New York. (Gợi ý: Xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng và ảnh hưởng của áp suất lên điểm sôi.)
Chuyển đến phần tương tác PhET Reactions & Rates. Sử dụng tab Va chạm đơn để biểu diễn cách va chạm giữa oxy đơn nguyên tử (O) và carbon monoxide (CO) dẫn đến sự phá vỡ liên kết này và hình thành liên kết khác. Kéo lại pít tông màu đỏ để giải phóng nguyên tử và quan sát kết quả. Sau đó, nhấp vào “Tải lại Trình khởi chạy” và thay đổi thành “Góc bắn” để thấy sự khác biệt.
- Điều gì xảy ra khi góc va chạm bị thay đổi?
- Giải thích điều này có liên quan như thế nào đến tốc độ phản ứng.
Trong tương tác PhET Reactions & Rates, hãy sử dụng tab “Nhiều va chạm” để quan sát cách nhiều nguyên tử và phân tử tương tác trong các điều kiện khác nhau. Chọn một phân tử để bơm vào buồng. Đặt nhiệt độ ban đầu và chọn lượng hiện tại của mỗi chất phản ứng. Chọn “Hiển thị trái phiếu” trong Tùy chọn. Tốc độ của phản ứng bị ảnh hưởng bởi nồng độ và nhiệt độ như thế nào?
Trong tương tác PhET Reactions & Rates, trên tab Many Collisions, thiết lập mô phỏng với 15 phân tử A và 10 phân tử BC. Chọn “Hiển thị trái phiếu” trong Tùy chọn.
- Để nhiệt độ ban đầu ở cài đặt mặc định. Quan sát phản ứng. Tốc độ phản ứng nhanh hay chậm?
- Nhấp vào “Tạm dừng” và sau đó “Đặt lại tất cả”, sau đó nhập 15 phân tử A và 10 phân tử BC một lần nữa. Chọn “Hiển thị trái phiếu” trong Tùy chọn. Lần này, tăng nhiệt độ ban đầu cho đến khi, trên biểu đồ, tổng đường năng lượng trung bình hoàn toàn nằm trên đường cong thế năng. Mô tả những gì xảy ra với phản ứng.
Tốc độ của một phản ứng và hằng số tốc độ của nó khác nhau như thế nào?
Tăng gấp đôi nồng độ của chất phản ứng làm tăng tốc độ phản ứng bốn lần. Với kiến thức này, hãy trả lời các câu hỏi sau:
- Thứ tự của phản ứng đối với chất phản ứng đó là gì?
- Tăng gấp ba lần nồng độ của một chất phản ứng khác nhau làm tăng tốc độ phản ứng ba lần. Thứ tự của phản ứng đối với chất phản ứng đó là gì?
Tăng gấp ba lần nồng độ của chất phản ứng làm tăng tốc độ của phản ứng gấp chín lần. Với kiến thức này, hãy trả lời các câu hỏi sau:
- Thứ tự của phản ứng đối với chất phản ứng đó là gì?
- Tăng nồng độ của chất phản ứng lên hệ số bốn sẽ làm tăng tốc độ phản ứng gấp bốn lần. Thứ tự của phản ứng đối với chất phản ứng đó là gì?
Tốc độ phản ứng sẽ thay đổi như thế nào đối với quá trình: nếu định luật tốc độ của phản ứng là
- Giảm áp suất NO 2 từ 0,50 atm xuống 0,250 atm.
- Tăng nồng độ CO từ 0,01 M lên 0,03 M.
Mỗi điều sau đây sẽ ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ của phản ứng: nếu định luật tốc độ của phản ứng là?
- Tăng áp suất NO 2 từ 0,1 atm lên 0,3 atm
- Tăng nồng độ CO từ 0,02 M lên 0,06 M.
Các chuyến bay thường xuyên của máy bay siêu thanh trong tầng bình lưu là mối quan tâm vì những máy bay như vậy tạo ra oxit nitric, NO, như một sản phẩm phụ trong khí thải của động cơ của chúng. Oxit nitric phản ứng với ozone, và người ta cho rằng điều này có thể góp phần làm suy giảm tầng ôzôn. Phản ứng là bậc nhất đối với cả NO và O 3 với hằng số tốc độ là 2,20 10 7 L/mol/s Tốc độ biến mất tức thời của NO khi [NO] = 3,3 10 −6 M và [O 3] = 5,9 10 − 7 M là bao nhiêu?
Phốt pho phóng xạ được sử dụng trong nghiên cứu các cơ chế phản ứng sinh hóa vì các nguyên tử phốt pho là thành phần của nhiều phân tử sinh hóa. Vị trí của phốt pho (và vị trí của phân tử mà nó liên kết) có thể được phát hiện từ các electron (hạt beta) mà nó tạo ra:
tỷ lệ = 4,85 10 −2
Tốc độ tạo electron tức thời trong mẫu có nồng độ photpho 0,0033 M là bao nhiêu?
Hằng số tốc độ cho sự phân rã phóng xạ của 14 C là 1,21 10 −4 năm − 1. Sản phẩm của sự phân rã là các nguyên tử nitơ và electron (hạt beta):
Tốc độ tạo ra tức thời của nguyên tử N trong mẫu có hàm lượng cacbon-14 là 6,5 10 −9 M là bao nhiêu?
Sự phân hủy acetaldehyde là phản ứng bậc hai với hằng số tốc độ 4,71 10 −8 L mol −1 s −1. Tốc độ phân hủy tức thời của acetaldehyde trong dung dịch có nồng độ 5,55 10 −4 M là bao nhiêu?
Rượu được loại bỏ khỏi máu bởi một loạt các phản ứng trao đổi chất. Phản ứng đầu tiên tạo ra acetaldehyd; sau đó các sản phẩm khác được hình thành. Dữ liệu sau đây đã được xác định về tỷ lệ rượu được loại bỏ khỏi máu của một người đàn ông trung bình, mặc dù tỷ lệ cá nhân có thể thay đổi 25— 30%. Phụ nữ chuyển hóa rượu chậm hơn một chút so với nam giới:
| [C 2 H 5 OH] (M) | 4.4 10 −2 | 3.3 10 −2 | 2.2 10 − 2 |
| Tỷ lệ (mol L −1 h − 1) | 2.0 10 −2 | 2.0 10 −2 | 2.0 10 −2 |
Xác định luật tốc độ, hằng số tốc độ và thứ tự tổng thể cho phản ứng này.
Trong một số điều kiện nhất định, sự phân hủy amoniac trên bề mặt kim loại cho dữ liệu sau:
| [NH 3] (M) | 1,0 10 −3 | 2.0 10 −3 | 3.0 10 −3 |
| Tỷ lệ (mol L −1 h − 1) | 1,5 10 −6 | 1,5 10 −6 | 1,5 10 −6 |
Xác định luật tốc độ, hằng số tốc độ và thứ tự tổng thể cho phản ứng này.
Nitrosyl clorua, NOCl, phân hủy thành NO và Cl 2.
Xác định luật tốc độ, hằng số tốc độ và thứ tự tổng thể cho phản ứng này từ dữ liệu sau:
| [NoCl] (M) | 0.10 | 0,20 | 0,30 |
| Tỷ lệ (mol L −1 h − 1) | 8,0 10 − 10 | 3.2 10 − 9 | 7.2 10 − 9 |
Từ dữ liệu sau, xác định luật tốc độ, hằng số tốc độ và thứ tự đối với A cho phản ứng
| [A] (M) | 1,33 10 −2 | 2.66 10 −2 | 3.99 10 −2 |
| Tỷ lệ (mol L −1 h − 1) | 3,80 10 −7 | 1,52 10 −6 | 3.42 10 −6 |
Nitơ monoxit phản ứng với clo theo phương trình:
Tốc độ phản ứng ban đầu sau đây đã được quan sát thấy đối với một số nồng độ chất phản ứng nhất định:
| [KHÔNG] (mol/L) | [Cl 2] (mol/L) | Tỷ lệ (mol L −1 h − 1) |
|---|---|---|
| 0.50 | 0.50 | 1.14 |
| 1.00 | 0.50 | 4.56 |
| 1.00 | 1.00 | 9.12 |
Định luật tỷ lệ mô tả sự phụ thuộc của tỷ lệ vào nồng độ NO và Cl 2 là gì? Hằng số tỷ lệ là gì? Các đơn đặt hàng đối với mỗi chất phản ứng là gì?
Hydro phản ứng với nitơ monoxit để tạo thành dinitrogen monoxit (khí cười) theo phương trình:
Xác định luật tốc độ, hằng số tốc độ và thứ tự đối với từng chất phản ứng từ dữ liệu sau:
| [NO] (M) | 0,30 | 0.60 | 0.60 |
| [H 2] (M) | 0,35 | 0,35 | 0.70 |
| Tỷ lệ (mol L −1 s − 1) | 2.835 10 −3 | 1.134 10 −2 | 2.268 10 −2 |
Đối với phản ứng, dữ liệu sau thu được ở 30° C:
| [A] (M) | 0.230 | 0.356 | 0.557 |
| Tỷ lệ (mol L −1 s − 1) | 4.17 10 −4 | 9,99 10 −4 | 2,44 10 −3 |
- Thứ tự của phản ứng đối với [A] là gì, và luật tỷ lệ là gì?
- Hằng số tỷ lệ là gì?
Đối với phản ứng, dữ liệu sau thu được ở 30° C:
| [Q] ban đầu (M) | 0.170 | 0.212 | 0.357 |
| Tỷ lệ (mol L −1 s − 1) | 6.68 10 −3 | 1.04 10 −2 | 2,94 10 −2 |
- Thứ tự của phản ứng đối với [Q] là gì, và định luật tốc độ là gì?
- Hằng số tỷ lệ là gì?
Hằng số tốc độ phân hủy bậc một ở 45° C của dinitrogen pentoxit, N 2 O 5, hòa tan trong cloroform, CHCl 3, là 6,2 10 −4 phút −1.
Tốc độ của phản ứng khi [N 2 O 5] = 0,40 M là bao nhiêu?
Sản lượng HNO 3 hàng năm vào năm 2013 là 60 triệu tấn Hầu hết trong số đó được chuẩn bị bởi chuỗi phản ứng sau đây, mỗi phản ứng chạy trong một bình phản ứng riêng biệt.
- Phản ứng đầu tiên được thực hiện bằng cách đốt amoniac trong không khí qua chất xúc tác bạch kim. Phản ứng này rất nhanh. Phản ứng trong phương trình (c) cũng nhanh. Phản ứng thứ hai giới hạn tốc độ mà axit nitric có thể được điều chế từ amoniac. Nếu phương trình (b) là bậc hai trong NO và bậc nhất trong O 2 thì tốc độ hình thành NO 2 là bao nhiêu khi nồng độ oxy là 0,50 M và nồng độ oxit nitric là 0,75 M? Hằng số tốc độ của phản ứng là 5,8 10 −6 L 2 mol −2 s −1.
Các dữ liệu sau đây đã được xác định cho phản ứng:
| 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|
| (M) | 0.10 | 0,20 | 0,30 |
| (M) | 0.050 | 0.050 | 0.010 |
| Tỷ lệ (mol L −1 s − 1) | 3.05 10 −4 | 6.20 10 −4 | 1,83 10 −4 |
Xác định luật tốc độ và hằng số tốc độ cho phản ứng này.
Mô tả cách các phương pháp đồ họa có thể được sử dụng để xác định thứ tự của phản ứng và hằng số tốc độ của nó từ một loạt dữ liệu bao gồm nồng độ của A tại các thời điểm khác nhau.
Sử dụng dữ liệu được cung cấp để xác định bằng đồ thị thứ tự và hằng số tốc độ của phản ứng sau:
| Thời gian (s) | 0 | 5.00 10 3 | 1.00 10 4 | 1.50 10 4 |
| [SO 2 Cl 2] (M) | 0.100 | 0.0896 | 0.0802 | 0.0719 |
| Thời gian (s) | 2.50 10 4 | 3.00 10 4 | 4.00 10 4 | |
| [SO 2 Cl 2] (M) | 0.0577 | 0.0517 | 0.0415 |
Ozone tinh khiết phân hủy chậm thành oxy, Sử dụng dữ liệu được cung cấp trong một phương pháp đồ họa và xác định thứ tự và hằng số tốc độ của phản ứng.
| Thời gian (h) | 0 | 2.0 10 3 | 7.6 10 3 | 1.00 10 4 |
| [O 3] (M) | 1,00 10 −5 | 4,98 10 −6 | 2,07 10 −6 | 1,66 10 −6 |
| Thời gian (h) | 1.23 10 4 | 1.43 10 4 | 1.70 10 4 | |
| [O 3] (M) | 1,39 10 −6 | 1,22 10 −6 | 1,05 10 −6 |
Từ dữ liệu đã cho, sử dụng phương pháp đồ họa để xác định thứ tự và hằng số tốc độ của phản ứng sau:
| Thời gian (s) | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 |
| [X] (M) | 0.0990 | 0.0497 | 0.0332 | 0.0249 | 0.0200 | 0.0166 | 0.0143 | 0.0125 |
Thời gian bán hủy của sự phân rã bậc nhất của phốt pho-32 là bao nhiêu? Hằng số tốc độ cho sự phân rã là 4,85 10 −2 ngày −1.
Chu kỳ bán rã của phân rã bậc nhất của cacbon-14 là bao nhiêu? Hằng số tốc độ cho sự phân rã là 1,21 10 −4 năm − 1.
Thời gian bán hủy cho sự phân hủy của NoCl là bao nhiêu khi nồng độ của NoCl là 0,15 M? Hằng số tốc độ cho phản ứng bậc hai này là 8,0 10 −8 L mol − 1 s −1.
Chu kỳ bán rã của sự phân hủy O 3 là bao nhiêu khi nồng độ O 3 là 2,35 10 −6 M? Hằng số tốc độ cho phản ứng bậc hai này là 50,4 L mol −1 h −1.
Phản ứng của hợp chất A để tạo ra các hợp chất C và D được tìm thấy là bậc hai trong A. Hằng số tốc độ của phản ứng được xác định là 2,42 L mol −1 s −1. Nếu nồng độ ban đầu là 0,500 mol/L thì giá trị của t 1/2 là bao nhiêu?
Thời gian bán hủy của phản ứng của hợp chất A tạo ra hợp chất D và E là 8,50 phút khi nồng độ ban đầu của A là 0,150 M. Mất bao lâu để nồng độ giảm xuống 0,0300 M nếu phản ứng là (a) bậc nhất đối với A hoặc (b) bậc hai đối với A?
Một số vi khuẩn kháng kháng sinh penicillin vì chúng tạo ra penicillinase, một loại enzyme có trọng lượng phân tử là 3 10 4 g/mol chuyển đổi penicillin thành các phân tử không hoạt động. Mặc dù động học của các phản ứng xúc tác bởi enzym có thể phức tạp, nhưng ở nồng độ thấp, phản ứng này có thể được mô tả bằng định luật tốc độ bậc nhất trong chất xúc tác (penicillinase) và điều đó cũng liên quan đến nồng độ penicillin. Từ dữ liệu sau: 1,0 L dung dịch chứa 0,15 µg (0,15 10 −6 g) penicillinase, xác định thứ tự của phản ứng đối với penicillin và giá trị của hằng số tốc độ.
| [Penicillin] (M) | Tốc độ (mol L −1 phút − 1) |
|---|---|
| 2.0 10 −6 | 1,0 10 − 10 |
| 3.0 10 −6 | 1,5 10 − 10 |
| 4,0 10 −6 | 2.0 10 − 10 |
Cả technetium-99 và thallium-201 đều được sử dụng để hình ảnh cơ tim ở những bệnh nhân nghi ngờ có vấn đề về tim. Chu kỳ bán rã lần lượt là 6 giờ và 73 giờ. Bao nhiêu phần trăm phóng xạ sẽ còn lại cho mỗi đồng vị sau 2 ngày (48 giờ)?
Có hai phân tử có công thức C 3 H 6. Propene, là monome của polypropylen polyme, được sử dụng cho thảm trong nhà-ngoài trời. Cyclopropane được sử dụng làm thuốc gây mê:
Khi đun nóng đến 499 °C, xiclopropan sắp xếp lại (isome hóa) và tạo thành propen với hằng số tốc độ 5,95 10 −4 s −1.
Chu kỳ bán rã của phản ứng này là gì? Phần nào của xiclopropan còn lại sau 0,75 giờ ở 499° C?
Fluorine-18 là một đồng vị phóng xạ phân rã do phát xạ positron để tạo thành oxy-18 với chu kỳ bán rã 109,7 phút. (Positron là một hạt có khối lượng của một electron và một đơn vị điện tích dương; phương trình là Các bác sĩ sử dụng 18 F để nghiên cứu não bằng cách tiêm một lượng glucose thay thế fluor vào máu của bệnh nhân. Glucose tích tụ ở những vùng não hoạt động và cần được nuôi dưỡng.
- Hằng số tốc độ phân hủy flo 18 là bao nhiêu?
- Nếu một mẫu glucose có chứa flo phóng xạ 18 được tiêm vào máu, thì phần trăm phóng xạ sẽ còn lại sau 5,59 giờ?
- Mất bao lâu để 99,99% của 18 F phân rã?
Giả sử rằng thời gian bán hủy của steroid được sử dụng bởi một vận động viên là 42 ngày. Giả sử rằng các steroid phân hủy sinh học theo quy trình bậc nhất, thì sẽ mất bao lâu để liều ban đầu tồn tại trong cơ thể vận động viên?
Gần đây, bộ xương của Vua Richard III đã được tìm thấy dưới một bãi đậu xe ở Anh. Nếu các mẫu mô từ bộ xương chứa khoảng 93,79% cacbon-14 dự kiến trong mô sống, thì Vua Richard III chết vào năm nào? Chu kỳ bán rã của carbon-14 là 5730 năm.
Nitroglycerine là một chất nổ cực kỳ nhạy cảm. Trong một loạt các thí nghiệm được kiểm soát cẩn thận, các mẫu chất nổ được nung nóng đến 160° C và phân hủy bậc nhất của chúng được nghiên cứu. Xác định hằng số tốc độ trung bình cho mỗi thử nghiệm bằng cách sử dụng dữ liệu sau:
| Ban đầu [C 3 H 5 N 3 O 9] (M) | 4.88 | 3.52 | 2.29 | 1.81 | 5.33 | 4.05 | 2.95 | 1.72 |
| t (s) | 300 | 300 | 300 | 300 | 180 | 180 | 180 | 180 |
| % Phân hủy | 52.0 | 52.9 | 53.2 | 53.9 | 34.6 | 35.9 | 36.0 | 35.4 |
Trong 10 năm qua, hydrocarbon 1,3-butadien không bão hòa đã xếp thứ 38 trong số 50 hóa chất công nghiệp hàng đầu. Nó được sử dụng chủ yếu để sản xuất cao su tổng hợp. Một đồng phân tồn tại cũng như cyclobutene:
Sự đồng phân hóa của xiclobutene thành butadien là bậc nhất và hằng số tốc độ đã được đo là 2,0 10 −4 s − 1 ở 150° C trong bình 0,53-L. Xác định áp suất riêng phần của xiclobutene và nồng độ của nó sau 30,0 phút nếu phản ứng đồng phân hóa được thực hiện ở 150 °C với áp suất ban đầu là 55 torr.
Phản ứng hóa học xảy ra khi các chất phản ứng va chạm. Hai yếu tố có thể ngăn va chạm tạo ra phản ứng hóa học là gì?
Khi mọi va chạm giữa các chất phản ứng đều dẫn đến phản ứng, điều gì quyết định tốc độ xảy ra phản ứng?
Năng lượng hoạt hóa của phản ứng là gì, và năng lượng này liên quan như thế nào đến phức chất hoạt hóa của phản ứng?
Tính đến mối quan hệ giữa tốc độ của một phản ứng và năng lượng hoạt hóa của nó.
Mô tả cách các phương pháp đồ họa có thể được sử dụng để xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng từ một loạt dữ liệu bao gồm tốc độ phản ứng ở các nhiệt độ khác nhau.
Sự gia tăng nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như thế nào? Giải thích hiệu ứng này theo lý thuyết va chạm của tốc độ phản ứng.
Tốc độ của một phản ứng nhất định tăng gấp đôi cho mỗi 10° C tăng nhiệt độ.
- Phản ứng diễn ra ở 45° C nhanh hơn bao nhiêu so với ở 25° C?
- Phản ứng diễn ra ở 95° C nhanh hơn bao nhiêu so với ở 25° C?
Trong một thí nghiệm, một mẫu NaClO 3 bị phân hủy 90% trong 48 phút. Quá trình phân hủy này sẽ mất khoảng bao lâu nếu mẫu được làm nóng cao hơn 20° C? (Gợi ý: Giả sử tốc độ tăng gấp đôi cho mỗi lần tăng nhiệt độ 10° C.)
Hằng số tốc độ ở 325° C cho phản ứng phân hủy là 6,1 10 −8 s − 1, và năng lượng hoạt hóa là 261 kJ trên một mol C 4 H 8. Xác định hệ số tần số cho phản ứng.
Hằng số tốc độ phân hủy acetaldehyde, CH 3 CHO, thành mêtan, CH 4, và cacbon monoxit, CO, trong pha khí là 1,1 10 −2 L mol −1 s − 1 ở 703 K và 4,95 L mol −1 s −1 ở 865 K. Xác định năng lượng hoạt hóa cho sự phân hủy này.
Nồng độ enzyme phosphatase kiềm (ALP) tăng cao trong huyết thanh người là dấu hiệu của rối loạn gan hoặc xương có thể xảy ra. Mức độ ALP huyết thanh thấp đến mức rất khó đo trực tiếp. Tuy nhiên, ALP xúc tác một số phản ứng, và nồng độ tương đối của nó có thể được xác định bằng cách đo tốc độ của một trong những phản ứng này trong các điều kiện được kiểm soát. Một trong những phản ứng như vậy là sự chuyển đổi p-nitrophenyl phosphate (PNPP) thành ion p-nitrophenoxide (PNP) và ion photphat. Kiểm soát nhiệt độ trong quá trình thử nghiệm là rất quan trọng; tốc độ của phản ứng tăng 1,47 lần nếu nhiệt độ thay đổi từ 30° C đến 37° C. Năng lượng hoạt hóa cho sự chuyển đổi xúc tác của PNPP thành PNP và photphat là bao nhiêu?
Về lý thuyết va chạm, tốc độ phản ứng hóa học tỷ lệ thuận với điều nào sau đây?
- sự thay đổi năng lượng tự do mỗi giây
- sự thay đổi nhiệt độ mỗi giây
- số lần va chạm mỗi giây
- số lượng phân tử sản phẩm
Hydrogen iodua, HI, phân hủy trong pha khí để tạo ra hydro, H 2 và iốt, I 2. Giá trị của hằng số tốc độ, k, cho phản ứng được đo ở một số nhiệt độ khác nhau và dữ liệu được hiển thị ở đây:
| Nhiệt độ (K) | k (L mol −1 s − 1) |
|---|---|
| 555 | 6.23 10 −7 |
| 575 | 2,42 10 −6 |
| 645 | 1,44 10 −4 |
| 700 | 2.01 10 −3 |
Giá trị của năng lượng hoạt hóa (tính bằng kJ/mol) cho phản ứng này là bao nhiêu?
Nguyên tố Co tồn tại ở hai trạng thái oxi hóa, Co (II) và Co (III), và các ion tạo thành nhiều phức chất. Tốc độ mà một trong các phức của Co (III) bị khử bởi Fe (II) trong nước được đo. Xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng từ các dữ liệu sau:
| T (K) | k (s −1) |
|---|---|
| 293 | 0.054 |
| 298 | 0.100 |
Sự thủy phân của đường sucrose thành đường glucose và fructose,
tuân theo định luật tốc độ bậc nhất cho sự biến mất của sucrose: tỷ lệ = k [C 12 H 22 O 11] (Sản phẩm của phản ứng, glucose và fructose, có cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về sự sắp xếp của các nguyên tử trong phân tử của chúng.)
- Trong dung dịch trung hòa, k = 2,1 10 −11 s −1 ở 27° C và 8,5 10 −11 s − 1 ở 37° C. Xác định năng lượng hoạt hóa, hệ số tần số và hằng số tốc độ cho phương trình này ở 47° C (giả sử động học vẫn phù hợp với phương trình Arrhenius ở nhiệt độ này).
- Khi dung dịch sucrose có nồng độ ban đầu 0,150 M đạt trạng thái cân bằng, nồng độ sucrose là 1,65 10 −7 M. Mất bao lâu để dung dịch đạt trạng thái cân bằng ở 27° C khi không có chất xúc tác? Bởi vì nồng độ của sucrose ở trạng thái cân bằng quá thấp, giả sử rằng phản ứng là không thể đảo ngược.
- Tại sao giả sử rằng phản ứng là không thuận nghịch lại đơn giản hóa việc tính toán trong phần (b)?
Sử dụng mô phỏng tương tác PhET Reactions & Rates để mô phỏng một hệ thống. Trên tab “Va chạm đơn” của applet mô phỏng, bật “Chế độ xem năng lượng” bằng cách nhấp vào biểu tượng “+”. Chọn phản ứng đầu tiên (A là màu vàng, B là màu tím và C là màu xanh nước biển). Sử dụng tùy chọn mặc định “bắn thẳng”, thử khởi chạy nguyên tử A với lượng năng lượng khác nhau. Điều gì thay đổi khi đường Tổng năng lượng khi phóng nằm dưới trạng thái chuyển tiếp của đường Năng lượng tiềm năng? Tại sao? Điều gì xảy ra khi nó ở trên trạng thái chuyển tiếp? Tại sao?
Sử dụng mô phỏng tương tác PhET Reactions & Rates để mô phỏng một hệ thống. Trên tab “Va chạm đơn” của applet mô phỏng, bật “Chế độ xem năng lượng” bằng cách nhấp vào biểu tượng “+”. Chọn phản ứng đầu tiên (A là màu vàng, B là màu tím và C là màu xanh nước biển). Sử dụng tùy chọn “góc bắn”, thử phóng nguyên tử A với các góc khác nhau, nhưng với tổng năng lượng nhiều hơn trạng thái chuyển tiếp. Điều gì xảy ra khi nguyên tử A va vào phân tử BC từ các hướng khác nhau? Tại sao?
Tại sao các phản ứng cơ bản liên quan đến ba hoặc nhiều chất phản ứng lại rất hiếm gặp?
Nói chung, chúng ta có thể dự đoán ảnh hưởng của việc tăng gấp đôi nồng độ A lên tốc độ của phản ứng tổng thể không? Chúng ta có thể dự đoán hiệu ứng nếu phản ứng được biết là phản ứng cơ bản không?
Xác định các thuật ngữ này:
- phản ứng đơn phân tử
- phản ứng hai phân tử
- phản ứng cơ bản
- phản ứng tổng thể
Định luật tốc độ cho phản ứng ba phân tử cơ bản là gì Đối với
Với các phản ứng sau đây và các định luật tốc độ tương ứng, phản ứng cơ bản và phản ứng tổng thể có thể giống nhau trong phản ứng nào?
Viết luật tỷ lệ cho mỗi phản ứng cơ bản sau:
Nitơ monoxit, NO, phản ứng với hydro, H 2, theo phương trình sau:
Định luật tốc độ sẽ là gì nếu cơ chế của phản ứng này là:
Các thí nghiệm được tiến hành để nghiên cứu tốc độ của phản ứng được biểu diễn bằng phương trình này. 2
Nồng độ ban đầu và tốc độ phản ứng được đưa ra ở đây.
| Thí nghiệm | Nồng độ ban đầu [NO] (mol L −1) | Nồng độ ban đầu, [H 2] (mol L −1 phút − 1) | Tốc độ hình thành ban đầu của N 2 (mol L −1 phút − 1) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0.0060 | 0.0010 | 1.8 10 −4 |
| 2 | 0.0060 | 0.0020 | 3.6 10 −4 |
| 3 | 0.0010 | 0.0060 | 0,30 10 −4 |
| 4 | 0.0020 | 0.0060 | 1.2 10 −4 |
Hãy xem xét các câu hỏi sau:
- Bước 3:
Phản ứng của CO với Cl 2 tạo ra phosgene (CoCl 2), một loại khí thần kinh được sử dụng trong Thế chiến I. Sử dụng cơ chế được hiển thị ở đây để hoàn thành các bài tập sau:
(nhanh, k 1 đại diện cho hằng số tốc độ thuận, k −1 hằng số tốc độ ngược)
(chậm, k 2 hằng số tốc độ)
(nhanh, k 3 hằng số tốc độ)
- Viết phản ứng tổng thể.
- Xác định tất cả các chất trung gian.
- Viết luật tốc độ cho mỗi phản ứng cơ bản.
- Viết biểu thức luật tỷ lệ tổng thể.
Tính đến sự gia tăng tốc độ phản ứng do chất xúc tác mang lại.
So sánh chức năng của chất xúc tác đồng nhất và không đồng nhất.
Hãy xem xét kịch bản này và trả lời các câu hỏi sau: Các nguyên tử clo do phân hủy chlorofluoromethanes, chẳng hạn như CCl 2 F 2, xúc tác sự phân hủy ôzôn trong khí quyển. Một cơ chế đơn giản hóa cho sự phân hủy là:
(a) Giải thích tại sao nguyên tử clo là chất xúc tác trong quá trình biến đổi pha khí:
(b) Oxit nitric cũng tham gia vào quá trình phân hủy ôzôn theo cơ chế:
NO có phải là chất xúc tác cho sự phân hủy không? Giải thích câu trả lời của bạn.
Đối với mỗi cặp sơ đồ phản ứng sau đây, hãy xác định cặp nào được xúc tác:
(a)
(b)
Đối với mỗi cặp sơ đồ phản ứng sau, hãy xác định cặp nào được xúc tác:
(a)
(b)
Đối với mỗi sơ đồ phản ứng sau, ước tính năng lượng hoạt hóa (E a) của phản ứng:
(a)
(b)
Đối với mỗi sơ đồ phản ứng sau, ước tính năng lượng hoạt hóa (E a) của phản ứng:
(a)
(b)
Giả sử các sơ đồ trong Bài tập 12.81 đại diện cho các cơ chế khác nhau của cùng một phản ứng, phản ứng nào có tốc độ nhanh hơn?
Xem xét những điểm giống và khác nhau trong hai sơ đồ phản ứng được trình bày trong Bài tập 12.82. Các sơ đồ này đại diện cho hai phản ứng tổng thể khác nhau, hay chúng đại diện cho cùng một phản ứng tổng thể diễn ra theo hai cơ chế khác nhau? Giải thích câu trả lời của bạn.
Chú thích cuối trang
- 2 Câu hỏi này được lấy từ Kỳ thi Xếp lớp Nâng cao Hóa học và được sử dụng với sự cho phép của Dịch vụ Kiểm tra Giáo dục.